中隔壁法施工設(shè)計(jì).doc

中隔壁法施工設(shè)計(jì)一：含義 中隔壁法也稱CD工法（Center Diaphragm），它是在軟弱圍巖大跨度隧道中，先開(kāi)挖隧道的一側(cè)，并在設(shè)計(jì)中間部位作中隔壁，然后再開(kāi)挖另一側(cè)的施工方法，主要應(yīng)用于雙線隧道級(jí)圍巖深埋硬質(zhì)巖地段以及老黃土隧道（級(jí)圍巖）地段。二：適用范圍 中隔壁法一般適用于、級(jí)圍巖淺埋雙線隧道，主要適用于地層較差和不穩(wěn)定巖體，且地面沉降要求嚴(yán)格的地下工程施工。CD工法在大跨度隧道中應(yīng)用普遍，在施工中應(yīng)嚴(yán)格遵守正臺(tái)階法的施工要點(diǎn)，尤其要考慮時(shí)空效應(yīng)，每一步開(kāi)挖必須快速，必須及時(shí)步步成環(huán)，工作面留核心土或用噴混凝土封閉，消除由于工作面應(yīng)力松弛而增大沉降值的現(xiàn)象。該工程為級(jí)圍巖，符合要求。三：施工工藝 （一）工藝特點(diǎn) 大跨度軟弱圍巖隧道分部開(kāi)挖、格柵支撐、仰拱先行施工方法的一種， 中隔壁法（CD法）是將隧道分為左右兩大部分進(jìn)行開(kāi)挖，先在隧道一側(cè)采用臺(tái)階法自上而下分3層開(kāi)挖，進(jìn)行初期支護(hù)，施作中隔壁，待該側(cè)初期支護(hù)完成，且噴射混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%以上時(shí)再分層開(kāi)挖隧道的另一側(cè)，其分部次數(shù)及支護(hù)形式與先開(kāi)挖的一側(cè)相同。最后，拆除支護(hù)，施作仰拱、拱墻襯砌和鋪底及填充。 （二）優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：各部開(kāi)挖及支護(hù)自上而下，步步成環(huán)，及時(shí)封閉，各分部封閉成環(huán)時(shí)間短。 缺點(diǎn)：該工藝分部較多，施工速度慢，不利于機(jī)械化作業(yè)；后部開(kāi)挖和拆除支護(hù)對(duì)前面已形成的理學(xué)平衡體系產(chǎn)生影響，圍巖應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生多次改變有可能引起最終較大的變形量，施工面多，作業(yè)干擾大；拆除臨時(shí)支撐時(shí)，安全性差。 （三）作業(yè)內(nèi)容隧道拱部超前支護(hù)；左右側(cè)采用臺(tái)階法施工，先后開(kāi)挖隧道的一、二、三部；每開(kāi)挖一部均應(yīng)及時(shí)施作錨網(wǎng)噴支護(hù)、施作中隔壁并依次分部連接而成、初期支護(hù)、中隔壁依次連接形成閉合環(huán)；待支護(hù)結(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定，且噴射混凝土達(dá)到施工圖標(biāo)示強(qiáng)度70以上時(shí)再分部開(kāi)挖隧道另一側(cè)；左右部交替開(kāi)挖、支護(hù)，形成完整的噴射混凝土鋼格柵結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格狀交叉支護(hù)體系；拆除臨時(shí)支護(hù)，施作仰拱、拱墻和填充及鋪底。四：質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)隧道開(kāi)挖斷面的中線和高程必須符合施工圖要求。檢查數(shù)量：每一開(kāi)挖循環(huán)檢查一次；檢查方法：采用儀器測(cè)量。隧道開(kāi)挖必須嚴(yán)格控制欠挖。當(dāng)圍巖完整、石質(zhì)堅(jiān)硬時(shí)，巖石個(gè)別突出部位（每1m2不大于0.1m2）侵入襯砌必須小于5cm。拱腳和墻腳以上1m內(nèi)斷面嚴(yán)禁欠挖。檢查數(shù)量：每一開(kāi)挖循環(huán)檢查一次；檢查方法：采用自動(dòng)斷面儀等儀器測(cè)量周邊輪廓斷面，繪斷面圖與施工圖斷面核對(duì)。洞身開(kāi)挖必須核對(duì)地質(zhì)。在每一次開(kāi)挖后及時(shí)觀察、描述開(kāi)挖面地層的層理、節(jié)理、裂隙的結(jié)構(gòu)狀況、巖體的軟硬程度、出水量大小等，核對(duì)施工圖地質(zhì)情況，判斷圍巖穩(wěn)定性。每一開(kāi)挖循環(huán)檢查一次；在每次開(kāi)挖完成后對(duì)圍巖進(jìn)行工程地質(zhì)觀察和描述。光面爆破或預(yù)裂爆破鉆孔眼，必須根據(jù)鉆爆設(shè)計(jì)圖準(zhǔn)確標(biāo)示出鉆孔位置。鉆孔時(shí)必須按鉆爆設(shè)計(jì)要求嚴(yán)格控制鉆孔的間距、深度和角度。掏槽眼的眼口間距和深度允許偏差為5cm。周邊眼的間距允許偏差為5cm，外插角必需符合鉆爆設(shè)計(jì)要求，孔底不得超過(guò)開(kāi)挖斷面輪廓線15cm。檢查數(shù)量：每一開(kāi)挖循環(huán)檢查全部掏槽眼和10周邊眼；檢查方法：測(cè)量。光面爆破的鉆孔痕跡保存率。硬巖不得小于80，中硬巖不得小于60，并在開(kāi)挖輪廓面上均勻分布。檢查數(shù)量：每一爆破開(kāi)挖循環(huán)檢查一次；檢查方法：對(duì)照鉆爆設(shè)計(jì)資料，觀察、計(jì)數(shù)檢驗(yàn)鉆孔痕跡保存率。隧底開(kāi)挖輪廓和底部高程應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。隧底范圍石質(zhì)堅(jiān)硬時(shí)，巖石個(gè)別突出部分（每1m2不大于0.1m2）侵入襯砌應(yīng)小于5cm。檢驗(yàn)數(shù)量：每一開(kāi)挖循環(huán)檢查一次；檢驗(yàn)方法：施工單位用儀器測(cè)量底部高程，用自動(dòng)斷面儀測(cè)量周邊輪廓斷面，繪斷面圖與設(shè)計(jì)斷面核對(duì)。7.隧底開(kāi)挖后應(yīng)及時(shí)核對(duì)隧底地質(zhì)情況。當(dāng)需要進(jìn)行加固處理時(shí)，應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。檢查數(shù)量：每處檢查一次；檢驗(yàn)方法：在每一次開(kāi)挖后及時(shí)觀察、描述開(kāi)挖面地層的層理、節(jié)理、裂隙的結(jié)構(gòu)狀況、巖體的軟硬程度、出水量大小等，核對(duì)施工圖地質(zhì)情況，判斷圍巖穩(wěn)定性。五：施工準(zhǔn)備編制施工工藝設(shè)計(jì)、工序質(zhì)量控制設(shè)計(jì)和作業(yè)指導(dǎo)書(shū)；確定卸渣場(chǎng)的位置和范圍，汽車運(yùn)輸?shù)缆返囊牒推渌\(yùn)輸設(shè)施的布置；施工用風(fēng)、用水和用電設(shè)施布置。施工用風(fēng) 空壓機(jī)功率要求隧道施工用風(fēng)采用固定空壓機(jī)供風(fēng)，空壓機(jī)最大功率應(yīng)能滿足同時(shí)工作的各種風(fēng)動(dòng)機(jī)具的最大用風(fēng)量和足夠風(fēng)壓的要求。 空壓機(jī)位置要求固定式空壓機(jī)站應(yīng)設(shè)在洞口附近，并靠近變電站，當(dāng)有多個(gè)洞口需集中供風(fēng)時(shí)，可選在適中位置，但應(yīng)靠近用風(fēng)量較大的洞口。空壓機(jī)站應(yīng)有具體的防水、降溫和保溫措施。 工作風(fēng)壓隧道工作面風(fēng)壓不應(yīng)小于0.5MPa，高壓風(fēng)管的直徑應(yīng)根據(jù)最大送風(fēng)量、風(fēng)管長(zhǎng)度、閘閥等條件計(jì)算確定。 風(fēng)管的安裝和使用A. 高壓風(fēng)管及接頭裝置的材質(zhì)必須符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定；B. 高壓風(fēng)管應(yīng)敷設(shè)平順，接頭嚴(yán)密，不漏風(fēng)；C. 在洞外地段，當(dāng)風(fēng)管長(zhǎng)度大于100m以內(nèi)和溫度變化較大時(shí)宜安裝伸縮器，靠近空壓機(jī)150m以內(nèi)，風(fēng)管的法蘭盤接頭宜用石棉襯墊；D. 長(zhǎng)度大于1000m時(shí)，應(yīng)在高壓風(fēng)管最低處設(shè)置油水分離器，定時(shí)放出管中的積油和水；E. 洞內(nèi)高壓風(fēng)管應(yīng)敷設(shè)在電纜電線相對(duì)的一側(cè)，風(fēng)管的前端至開(kāi)挖面距離宜保持3040m，并用分風(fēng)器（可自制）連接高壓軟風(fēng)管；F. 各種閘閥在安裝前應(yīng)拆開(kāi)清洗，閥門應(yīng)進(jìn)行水壓強(qiáng)度試驗(yàn)，合格后方可使用；G. 高壓風(fēng)管在安裝前應(yīng)進(jìn)行檢查，當(dāng)有裂紋、創(chuàng)傷、凹陷等現(xiàn)象不得使用，管內(nèi)不得保留有殘余物和其他臟物；H. 高壓風(fēng)管使用應(yīng)有專人負(fù)責(zé)檢查、養(yǎng)護(hù)。施工用水 隧道施工供水方案的選擇及設(shè)備的配置A. 水源的水量應(yīng)能滿足工程和生活用水的需要。有高山自然水源時(shí)，應(yīng)蓄水利用。水池高度應(yīng)通過(guò)計(jì)算，并能滿足洞內(nèi)最大水壓的要求；B. 水池的容量應(yīng)計(jì)算并有一定的儲(chǔ)備量，滿足洞內(nèi)外集中用水的需要；C. 采用機(jī)械抽水站供水時(shí)，應(yīng)有備用的抽水機(jī)；D. 工程和生活用水使用前必須經(jīng)過(guò)水質(zhì)鑒定。 工作面水壓隧道工作面的水壓不應(yīng)小于0.3Mpa，水管的直徑應(yīng)根據(jù)最大供水量、管路長(zhǎng)度、彎頭、閘閥等條件計(jì)算確定。 高壓水管的安裝和使用A 管路應(yīng)敷設(shè)平順，接頭嚴(yán)密，不漏水；B 水池的總輸出管路上必須安裝總閘閥；主管路上每隔300500m應(yīng)分裝閘閥；C 洞內(nèi)水管前端至開(kāi)挖面宜保持30m距離，并用高壓軟管連接分水器。洞內(nèi)軟管的長(zhǎng)度，一般情況下不宜大于50m；D 洞內(nèi)水管管路應(yīng)敷設(shè)在電纜、電線相對(duì)的一側(cè)，不得妨礙運(yùn)輸；當(dāng)與水溝同側(cè)時(shí)，不得影響排水；E 鋼管在安裝前應(yīng)進(jìn)行檢查，有裂紋、創(chuàng)傷、凹陷等現(xiàn)象時(shí)不得使用，管內(nèi)不得保留有殘余物和其他臟物；F 管路使用中應(yīng)有專人負(fù)責(zé)、養(yǎng)護(hù)。冬期應(yīng)注意管道保溫。施工用電 施工用電方案施工用電應(yīng)進(jìn)行施工用電量設(shè)計(jì)，并采用三級(jí)配電二級(jí)保護(hù)方式。 隧道供電電壓應(yīng)符合下列要求:A. 長(zhǎng)大隧道施工，電源采用10kv供電，經(jīng)過(guò)變壓后對(duì)用電設(shè)備供電；B. 低壓供電采用380v/220v三相五線系統(tǒng)；C. 照明電壓，作業(yè)地段宜36v，成洞和不作業(yè)地段可采用220v；D. 低壓線路末端的電壓降不得大于10。 變壓器容量變壓器容量應(yīng)按電氣設(shè)備用電總?cè)萘看_定。當(dāng)單臺(tái)電動(dòng)設(shè)備容量超過(guò)變壓器容量1/3時(shí)，應(yīng)適當(dāng)考慮增加起動(dòng)附加容量。 變壓器位置洞外變電站宜設(shè)在靠近負(fù)荷集中地點(diǎn)和設(shè)在電源來(lái)線一側(cè)，沿海地區(qū)工程，應(yīng)考慮防雷擊和防颶風(fēng)措施。變電站電源線當(dāng)需跨越施工地區(qū)時(shí)，其最低點(diǎn)距人行道和運(yùn)輸線路的最小高度應(yīng)滿足：電壓35kV時(shí)7.0m，10kV時(shí)7.0m，400V時(shí)6.0m。 洞內(nèi)供電線路布置和安裝A. 成洞地段固定的電線路，應(yīng)用絕緣良好的塑料導(dǎo)線架設(shè)。施工地段的臨時(shí)電線路宜采用橡套電纜。豎井、斜井宜使用鎧裝電纜；B. 照明和動(dòng)力電線路安裝在同一側(cè)時(shí)，必須分層架設(shè)。電線懸掛高度應(yīng)滿足：400V以下不小于2.5m，10kV不小于3.5m；C. 涌水隧道的電動(dòng)排水設(shè)備，瓦斯隧道的通風(fēng)設(shè)備以及斜井、豎井內(nèi)的電氣裝置應(yīng)采用雙回路輸電，并有可靠的切換裝置和防爆措施；D. 36V低壓變壓器應(yīng)設(shè)在安全、干燥處，機(jī)殼接地，輸電線路長(zhǎng)度不得大于100m；E. 動(dòng)力干線上的每一份支線，必須裝設(shè)開(kāi)關(guān)及保險(xiǎn)裝置。嚴(yán)禁在動(dòng)力線路上加掛照明設(shè)施。配置鋼架加工及試拼設(shè)備，準(zhǔn)備鋼架加工車間及貯存棚。六：施工機(jī)械及工藝裝備施工機(jī)械及工藝裝備配置方案見(jiàn)表1。 表1 中隔壁法（CD法）主要機(jī)械設(shè)備及工藝裝備序號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格單位數(shù)量1挖掘機(jī)鏟斗容量0.51.0m3臺(tái)22裝載機(jī)側(cè)卸式臺(tái)43自卸汽車5t臺(tái)154濕噴機(jī)1020m3/h臺(tái)25混凝土攪拌運(yùn)輸車筒容量大于5m3臺(tái)26混凝土輸送泵排量大于20m3/h臺(tái)27混凝土攪拌站生產(chǎn)能力60m3/h座1七、施工工藝及質(zhì)量控制流程 施工工序見(jiàn)圖1. 施工工序分為8步；按六個(gè)分部，即123456部分進(jìn)行開(kāi)挖及支護(hù)施工，以及拆除中隔壁、施作二次襯砌及底部結(jié)構(gòu)等8步；做到步步封閉成環(huán)。工藝及質(zhì)量控制流程中隔壁法(CD法)施工工藝及質(zhì)量控制流程見(jiàn)附圖。中隔壁法施工工藝流程見(jiàn)下圖施工準(zhǔn)備超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、測(cè)量放樣拱部超前支護(hù)先行側(cè)導(dǎo)坑開(kāi)挖，初期支護(hù)、中隔壁后行側(cè)導(dǎo)坑開(kāi)挖，初期支護(hù)施作初期支護(hù)成環(huán)地質(zhì)素描、澆筑仰拱采取措施拆除中隔壁復(fù)合襯砌施工結(jié)束 支護(hù)檢驗(yàn)、監(jiān)控量測(cè)超限變形值滿足規(guī)范要求6453216453211.43.635m2.535m612m施工棧橋超前小導(dǎo)管；1左側(cè)上部開(kāi)挖；左側(cè)上部初期支護(hù)；2左側(cè)中部開(kāi)挖；左側(cè)中部初期支護(hù)；3左側(cè)下部開(kāi)挖；左側(cè)下部初期支護(hù)；4左側(cè)上部開(kāi)挖；右側(cè)上部初期支護(hù)；5右側(cè)中部開(kāi)挖；右側(cè)中部初期支護(hù)；6右側(cè)下部開(kāi)挖；右側(cè)下部初期支護(hù)；仰拱填充混凝土；拱墻混凝土八、工序步序說(shuō)明根據(jù)施工圖施作超前支護(hù)，一般多采用小導(dǎo)管超前注漿加固：雜填土層，采用鋼筋斜插錨固棚架做超前支護(hù)效果較好；粉細(xì)砂層，采用小導(dǎo)管酸性水玻璃注漿，按一榀一排一注進(jìn)行加固；圓礫土層，采用短管注水泥漿加固。中隔壁法（CD法）各分部之間宜采用微臺(tái)階施工，臺(tái)階長(zhǎng)度35m，應(yīng)創(chuàng)造條件，盡量縮短臺(tái)階長(zhǎng)度。采用長(zhǎng)臂挖掘機(jī)開(kāi)挖，開(kāi)挖進(jìn)尺0.50.75m。臨時(shí)仰拱設(shè)置的早晚將直接影響到各部結(jié)構(gòu)的沉降和兩側(cè)土體的水平位移大小，盡早設(shè)置臨時(shí)仰拱，使支護(hù)結(jié)構(gòu)封閉成環(huán)。鋼拱架基礎(chǔ)原則上應(yīng)支撐于原狀土，如造成超挖，應(yīng)回填密實(shí)，并墊鋼板或木板，確保鋼拱架不產(chǎn)生垂直位移，并需施作鎖腳錨管，避免早期沉降量過(guò)大。 在噴射混凝土完成一天后，對(duì)滯后工作面3m左右的拱部支護(hù)于圍巖之間的空隙應(yīng)及時(shí)回填，注漿管埋設(shè)在拱部左右45處，在注漿壓力作用下，砂漿會(huì)上升填充拱部的空隙。噴射在自重作用下，網(wǎng)噴初期支護(hù)背后易形成空隙；另外為了安裝螺栓及連接鋼架之便，鋼拱架連接處留有局部超挖空間，形成噴射混凝土的死角。這些空隙如不及時(shí)回填，會(huì)引起圍巖變形和破壞結(jié)構(gòu)。因此要求：臨時(shí)仰拱封閉應(yīng)及時(shí)進(jìn)行回填注漿；漿液宜采用水泥砂漿；回填注漿壓力應(yīng)小于0.5MPa；粉細(xì)砂層，采用小導(dǎo)管酸性水玻璃注漿，按一榀一排一注進(jìn)行加固；圓礫土層，采用短管注水泥漿加固。中隔墻下的壓力的應(yīng)力大小涉及墻下土體和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，所以應(yīng)對(duì)各步序中隔墻下的壓應(yīng)力進(jìn)行監(jiān)測(cè)，檢驗(yàn)其是否超過(guò)地基承載力，以便及時(shí)采取加固措施，避免地基出現(xiàn)壓、剪破壞。開(kāi)挖、支護(hù)過(guò)程中量測(cè)應(yīng)作為工序，緊湊安排，盡早進(jìn)行第一次量測(cè)，及時(shí)反饋信息，以調(diào)整支護(hù)參數(shù)，襯砌前拆除臨時(shí)支護(hù)。臨時(shí)支護(hù)過(guò)早拆除對(duì)控制施工過(guò)程中結(jié)構(gòu)變形極為不利，對(duì)中隔墻結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定也有影響，因此臨時(shí)支護(hù)可在全部開(kāi)挖和初期支護(hù)完成，并形成全斷面環(huán)形封閉后進(jìn)行。臨時(shí)支護(hù)結(jié)構(gòu)縱向每次拆除長(zhǎng)度不應(yīng)大于6m，拆除后立即進(jìn)行仰拱施作，兩工序交錯(cuò)進(jìn)行。仰拱施作長(zhǎng)度達(dá)到襯砌臺(tái)車一次襯砌的長(zhǎng)度后，及時(shí)進(jìn)行拱墻二次襯砌。工藝改進(jìn)：為了保證拆除中隔壁時(shí)的安全，可以先施工仰拱、填充，然后拆除中隔壁?；蛘呤┕ぱ龉昂蟛鸪⒉亢笮纬傻闹懈舯?，待完成隧底填充后再拆除其余隔壁。豎隔壁的下部留在仰拱及填充混凝土中。九：施工要點(diǎn)（1） 各部開(kāi)挖時(shí)，周邊輪廓應(yīng)盡量圓順，減小應(yīng)力集中； （2） 各部的底部高程應(yīng)與鋼架接頭處一致；（3）每一部的開(kāi)挖高度應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況及隧道斷面大小而定；（4）后一側(cè)開(kāi)挖形成全斷面時(shí)，應(yīng)及時(shí)完成全斷面初期支護(hù)閉合；（5）左、右兩側(cè)洞體施工時(shí)，縱向間距應(yīng)拉開(kāi)不大于15m的距離；（6）中隔壁宜設(shè)置為弧形，并應(yīng)向左側(cè)偏斜1/2個(gè)剛拱架寬度；（7）在灌注二次襯砌前，應(yīng)逐段拆除中隔壁臨時(shí)支護(hù)，拆除時(shí)應(yīng)加強(qiáng)量測(cè)，一次拆除長(zhǎng)度一般不宜超過(guò)15m，拆除后及時(shí)施工仰拱。十：作業(yè)組織洞內(nèi)各部作業(yè)采用平行、流水、交叉、循環(huán)作業(yè)。各部超前支護(hù)之間、開(kāi)挖之間、支護(hù)之間采用平行作業(yè)；各部?jī)?nèi)超前支護(hù)、開(kāi)挖、支護(hù)之間采用循環(huán)流水作業(yè)；開(kāi)挖與臨時(shí)支護(hù)拆除、支護(hù)與臨時(shí)支護(hù)拆除、臨時(shí)支護(hù)與永久仰拱采用交叉作業(yè)。勞動(dòng)組這見(jiàn)表2。 生產(chǎn)效率及材料消耗生產(chǎn)效率 表2 中隔壁法（CD法）勞力配置（三班倒）序號(hào)工序名稱施工人數(shù)1先行導(dǎo)坑上部開(kāi)挖支護(hù)302先行導(dǎo)坑下部開(kāi)挖支護(hù)243后行導(dǎo)坑上部開(kāi)挖支護(hù)304后行導(dǎo)坑下部開(kāi)挖支護(hù)245其他21合計(jì)107根據(jù)工程實(shí)踐，由于斷面及工藝方法的不同，CD法的月進(jìn)尺一般為2040m。材料消耗根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)圍巖級(jí)別及巖性確定各種材料消耗。十一、施工安全及環(huán)境保護(hù)施工安全開(kāi)始施工前，必須對(duì)施工工藝中存在的危險(xiǎn)源進(jìn)行辨識(shí)和安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，編制安全管理實(shí)施方案，并制定相應(yīng)的應(yīng)急措施方案；施工機(jī)械使用、操作人員條件、檢修保養(yǎng)、各種專用施工機(jī)具和料具、施工用電、特殊環(huán)境中作業(yè)等應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行公路工程施工安全技術(shù)規(guī)程（JTJ076-95）；施工過(guò)程中必須對(duì)施工人員加強(qiáng)安全技術(shù)交底，特殊工種必須經(jīng)考試合格后方能上崗在推廣新技術(shù)和使用新型機(jī)械設(shè)備時(shí)，應(yīng)對(duì)員工進(jìn)行再培訓(xùn)和安全教育